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Technology Review

Röntgen mit der Tesa-Rolle

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Deutlich ist der Fingerknochen auf der Röntgenaufnahme zu erkennen. Die nötige Strahlung dafür stammt aber nicht aus einer Röntgenröhre, sondern aus einer einfachen Klebebandrolle. Amerikanische Physiker mussten dazu einen langen Streifen nur schnell genug abziehen: mit etwa drei Zentimeter pro Sekunde. Wie sie in der Zeitschrift "Nature" berichten, sei ein seit Jahrzehnten bekannter Effekt – Tribolumineszenz – für das Aussenden von Röntgenlicht verantwortlich ("Correlation between nanosecond X-ray flashes and stick–slip friction in peeling tape", Carlos G. Camara et al.; Nature, Vol. 455, S. 1089).

"Die Intensität der Röntgen-Tribolumineszenz reicht aus, um damit Röntgenbilder aufzunehmen", schreiben Carlos G. Camara und seine Kollegen von der University of California in Los Angeles. Allerdings mussten sie für das Durchleuchten eines Fingers die Kleberolle in einer Vakuumkammer abrollen. Unter Normaldruck ließ sich immerhin noch sichtbares, bläuliches Licht beobachten.

Für ihr Experiment (hier ein Video von Nature) setzten sie eine handelsübliche Klebebandrolle auf eine drehbare Achse und entrollten sie gleichmäßig mit Hilfe eines Elektromotors. Mit einem Röntgendetektor erkannten sie, dass dabei die energiereichen Strahlen ein bis zwei Mal pro Sekunde für nur wenige milliardstel Sekunden aufblitzten. Diese Blitze erreichten maximal eine Leistung von bis zu 100 Milliwatt.

Schon 1953 war dieses Phänomen an Klebebändern erstmals beobachtet worden. Schlüssig erklären können es die Physiker auch mit der neuen Präzisionsmessung noch nicht. Denn die van-der-Waals-Kräfte, die für den Klebeeffekt verantwortlich sind, sind eigentlich um das Hundertfache zu schwach, um genug Energie für die Röntgenblitze bereitstellen zu können. Aber das Grundprinzip ist zumindest klar: Beim Abziehen sammeln sich auf dem abgerollten Streifen positive Ladungen, die verbleibende Rolle lädt sich dagegen negativ auf. Wenige Male pro Sekunde kommt es dadurch zu Entladungen zwischen diesen beiden Polen. Im Vakuum werden dabei Elektronen beschleunigt und können in Wechselwirkung mit anderen Partikeln die hoch energetischen Lichtteilchen erzeugen.

Mit einer billigen Röntgenquelle für den Hausgebrauch oder für den Einsatz in Entwicklungsländern ist jedoch nicht so bald zu rechnen. Doch die Wissenschaftler wollen die mysteriösen Röntgenblitze noch weiter untersuchen und rechnen damit, dass ähnliche, vielleicht auch intensivere Tribolumineszenzen auch mit anderen Werkstoffen möglich sind. (Jan Oliver Löfken) / (Jan Oliver Löfken) / (wst)

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